En professor vid Florida International University och hans team publicerade denna månad nyheter om ett vetenskapligt genombrott som kan leda till icke-invasiv behandling av Parkinsons och andra neurodegenerativa sjukdomar.
Forskare fjärrmanipulerade de elektriska vågorna som naturligt finns i hjärnan på möss, en bedrift som har långtgående konsekvenser för medicinen.
Journalen Nanomedicin innehåller tidningen av Sakhrat Khizroev, en professor med dubbla utnämningar vid Herbert Wertheim College of Medicine och College of Engineering &Computing.
Med hjälp av en tidigare rapporterad FIU-patenterad teknologi, forskare började med att intravenöst administrera magnetoelektriska nanopartiklar, eller MÄN, hos möss. Med en magnet placerad över huvudet på varje försöksdjur, partiklarna drogs genom blod-hjärnbarriären, där de "kopplade" det externt skapade magnetfältet med hjärnans inre elektriska fält. Detta gjorde det möjligt för forskare att trådlöst ansluta sina datorer och elektronik till neuroner djupt inne i hjärnan.
Forskarna skickade sedan signaler via dator till männen, som svarade genom att modulera (eller ändra från låg till hög och tillbaka igen) frekvensen av hjärnans naturligt förekommande elektriska vågor. De resulterande pulserna skapade "deep-brain stimulation" som har konsekvenser för behandling av Parkinsons och andra sjukdomar. Det står i kontrast till den befintliga metoden för djup hjärnstimulering, vilket innebär invasiv kirurgi för att implantera en elektrod i hjärnan och en batteridriven medicinsk apparat på andra ställen i kroppen.
Ingenting värt, medan moduleringen pågick, forskare hade en bild av den elektriska aktiviteten i hjärnan. Denna feedback skickades från MEN till en dator, så att forskarna kan bekräfta vad som hände.
Som en nick till medicinens alltmer personliga karaktär, Khizroev tror att män en dag kan programmeras för att utföra ett antal medicinskt relaterade procedurer för att behandla olika sjukdomar, bland dem Alzheimers och autism. När man riktar in sig på rätt sätt, partiklarna kunde, till exempel, användas för att reparera celler eller förstöra plack. Khizroev tror också att män potentiellt kan vara kvar i hjärnan under längre perioder för att frigöra droger enligt ett fastställt schema.
"Denna studie är en viktig språngbräda för att öppna en väg för att förstå hjärnan och behandla många neurodenerativa störningar, " säger Khizroev. "Med denna koppling, vi kunde se och reparera, när det är nödvändigt, alla elektriska kretsar djupt i hjärnan."
